60
КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ
СВОЙСТВ ДВОЙНОГО ПЕРОВСКИТА CS
2
AGINCL
6
Бахромова И.А., Каттаев Н.Т.
Национальный университет Узбекистана
Известно, что свинецсодержащие галидные перовскитные (CsPbX
3
, X = Cl,
Br, I) наночастицы (НЧ) являются привлекательными
оптическими и
оптоэлектронными материалами. Данное обстоятельство обусловлено
уникальным комплексом электрических, магнитных и физико-химических
свойств указанных соединений, среди которых следует отметить:
высокие
коэффициенты поглощения, быстрые скорости рекомбинации носителей,
близкие к единице квантовые выходы фотолюминесценции (PLQY) и т.д.
Однако, несмотря на все эти привлекательные качества, перовскиты на
основе галогенида свинца сталкиваются с двумя основными проблемами:
токсичностью Pb и недостаточной стабильностью в обычных рабочих условиях
с
влажностью и светом, которые считаются уязвимыми местами для их
широкого применения. Поэтому очень важно изучить нетоксичные и
стабильные альтернативы перовскиту. Для получения перовскитов на основе
галогенидов металлов, не
содержащих свинца, одним из простых способов
является замена катионов Pb
2+
менее токсичными ионами металлов III и IV
групп.
Среди не прямозонных материалов такие двойные перовскиты как
Cs
2
AgBiCl
6
в адсорбции и рекомбинации
задействуют не только фотоны, но и
фононы, которое отражается на значениях коэффициента и PLQY. Наоборот,
прямозонные двойные перовскиты такие как Cs
2
AgInCl
6
демонстрируют
высокие значения коэффициента адсорбции, повышенное PLQY.
Рис.1. Ячейка кристаллической решетки двойного перовскита Cs
2
AgInCl
6
.
К
настоящему
времени
выполнено
определенной
количество
экспериментальных и теоретических исследований, посвященных политипизму
перовскитов. Прогресс в изучении оптических и электронных свойств, а также
применение новых, более точных методов расчета
позволяют значительно
61
расширить понимание природы энергетической зонной структуры политипов
перовскитов.
Данная работа посвящена расчёту энергетических параметров и зонной
структуры двойного перовскита Cs
2
AgInCl
6
. Вычисления проводились по
теории функционала плотности с базисом плоских
волн и использованием
псевдопотенциалов с помощью пакета программ PWscf дистрибутива
QUANTUM ESPRESSO. В качестве исходной взята кристаллическая ячейка
Cubic F (fcc) (А=1,06804e+01 Å) (рис.1).
Рассчитаны общая энергия системы, значения высшей занятой
молекулярного орбиталя (ВЗМО), низшего свободного молекулярного орбиталя
(ВЗМО), которые соответственно равны 1,2409 и 2,2703 эВ.
Ширина
запрещённой зоны равна 1,0294 эВ, что очень близка к экспериментальным
данным.
В ходе исследований также были рассчитаны зонная структура по всей
зоне Бриллюэна и плотности состояний (DOS) для Cs
2
AgInCl
6
.
Рис.2. Рассчитанная зонная структура двойного перовскита Cs
2
AgInCl
6
Рассчитанная зонная структура
для двойного перовскита Cs
2
AgInCl
6
представлена на рис. 2. Полученные результаты находятся в хорошем согласии
с экспериментальными и теоретическими данными других авторов.
Do'stlaringiz bilan baham: